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Refracción de olas

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Refracción de olas

Área: Física — Jueves, 13 de Octubre de 2005
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Según esta simulación las olas de longitud de onda 5a se pueden enfocar con una lente biconvexa construida con una formación de 657 cilindros de radio 0.35a. Gráfico: PRL.
Los físicos Xinhua Hu y Che Ting Chan han desarrollado un método teórico para controlar la energía de las olas que puede tener aplicaciones interesantes. Han conseguido su refracción en simulaciones de ordenador permitiendo así el enfoque de las mismas con una especie de lente. Se cree que este descubrimiento podría permitir un mejor el aprovechamiento de la energía de las olas o controlar su fuerza destructiva. 
Las olas del mar no son más que ondas que se propagan transversalmente. El sonido o incluso la luz, aunque de distinta naturaleza también son ondas. Es de suponer que estas ondas se puedan reflejar o refractar como lo hace cualquier otra onda. En este caso la refracción de estas ondas se consigue usado formaciones periódicas de cilindros.
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Formación regular diseñada para controlar olas en alzado (arriba) y planta. Dibujo: PRL.
Normalmente las olas solo se refractan en aguas superficiales, pero este grupo de investigadores ha probado que su método es igualmente válido para aguas profundas.
Las formaciones de cilindros espaciados regularmente se deben de anclar al fondo y sobresalir por la superficie. De este modo son capaces de modificar la profundidad efectiva y la aceleración de la gravedad efectiva del agua. Como resultado las olas son refractadas. Por ejemplo, la aceleración de la gravedad puede pasar de los 9.8 m/s2 habituales a los 16 9.8 m/s2 efectivos.
Además han encontrado que la propagación de ondas está prohibida para determinadas gamas de frecuencia siendo análogo a las bandas prohibidas para electrones de determinados materiales semiconductores o a los cristales fotónicos. En este caso la formación de cilindros operaría como un cristal fonónico (controlador de vibraciones).
Los investigadores que han publicado sus descubrimiento en un artículo en PRL. Han encontrado que la refracción de olas obedece la habitual ley de Snell por lo que muchos conceptos relativos a la óptica se pueden aplicar en este caso.
Según los autores esto va a permitir controlar y manipular las olas e incluso diseñar lentes que enfoquen la energía de las olas sobre un punto, permitiendo su conversión en otras formas de energía como la electricidad.

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Thalia